Study of the Copper Corrosion Mechanism in the Presence of Propionic Acid Vapors

The interaction mechanism between copper and propionic acid vapors is shown. Exposures were carried out to various pollutant concentrations and times. Cathodic scan, x-ray diffraction (XRD) and scanning electrode microscope (SEM) were used to quantify the degree of deterioration. The results obtained were explained by the following mechanism: A cuprite (Cu2O) layer covers the copper surface immediately; this compound in presence of adsorbed water is oxidized to tenorite (CuO). The hydration of the tenorite layer benefits the formation of a hydroxide compound such as CuO xH2O. As the pollutant level is increased, insoluble basic propionate is formed (Cu(OH)x(CH3CH2 COO)2-x). Higher concentrations of propionic acid acidify the monolayers and a new compound Cu(CH3CH2COO)2 H 2O begins to precipitate at low pH, this is the main constituent of the green olive patina formed under these conditions. This mechanism agrees, in general terms, with those proposed in previous works to study the interaction between copper and the acetic and formic acids.

O mecanismo da interação entre o cobre e os vapores do ácido propiônico é apresentado. As exposições foram realizadas em diferentes tempos e concentração de poluentes. Varredura Catódica, XRD e SEM foram usados para quantificar o grau de deterioração. Os resultados obtidos foram explicados pelo seguinte mecanismo: Uma camada do cuprita (Cu2O) é formada imediatamente. Este composto, na presença da água adsorvida é oxidado a tenorita (CuO) com aumento do pH. A hidratação da camada de tenorita beneficia a formação de um hidróxido CuO xH2O. Enquanto o nível do poluente é aumentado, o propionato básico insolúvel é formado (Cu(OH)x(Pro)2-x). Concentrações mais elevadas de ácido propiônico acidificam as mono camadas e um composto novo Cu (Pro)2 H2O começa a se precipitar em pH baixo. Este é o constituinte principal da pátina verde-oliva formada nessas condições. Este mecanismo concorda, em termos gerais, com os propostos em trabalhos precedentes visando estudar a interação entre o cobre e os ácidos acético e fórmico.

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